雙孢蘑菇貯藏期影響因素的研究

倪焱　馬紫英　魏要武　聶建　楊永蓮　莫美華

摘要雙孢蘑菇營養豐富，保健功能強，但由于雙孢蘑菇的含水量高、組織柔軟，在貯藏過程中極易受到損傷及腐敗，如貯藏溫度、濕度、pH、氣體成分、金屬離子等外部因素以及一些內部因素等都會影響雙孢蘑菇的貯藏時間。主要綜述了影響雙孢蘑菇貯藏期的各種影響因素，以期為雙孢蘑菇的保鮮技術提供借鑒、參考與新的思路。

關鍵詞雙孢蘑菇；貯藏期；腐敗

中圖分類號S646文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）09-02719-03

基金項目國家自然科學基金項目（31272218）；廣州市應用基礎研究項目（2012J4100125）；廣東省科技計劃項目（2011B02030 3007）；廣東省省部產學研項目（2012B091100302）；廣東省農業科技推廣專項（201201138）。

作者簡介倪焱（1989- ），女，湖北武漢人，碩士研究生，研究方向：農產品加工及貯藏工程。*通訊作者，副教授，博士，從事食用真菌學研究。

雙孢蘑菇又名白蘑菇，是目前在全世界栽培量最廣最大的菇類。它的營養豐富，味道鮮美，富含多糖、粗纖維、多種礦物質、蛋白質以及18種游離氨基酸，其中人體必需的8種氨基酸占氨基酸總量的40%以上[1]。然而雙孢蘑菇由于含水量高，組織柔軟，極不耐貯藏，且在貯藏及運輸過程中極易出現失水、開傘和褐變，甚至腐敗的現象，嚴重降低了鮮菇的商品價值。為了延長雙孢蘑菇的貯藏期，必須了解貯藏期有哪些因素會造成雙孢蘑菇褐變、腐敗等劣變現象。筆者就影響雙孢蘑菇貯藏期的外部因素和內部因素2個方面進行了綜述。

1影響雙孢蘑菇貯藏期的外部因素

1.1溫度在貯藏期，溫度對雙孢蘑菇的貯藏時間有著顯著的影響。在一般的溫度范圍內，隨著溫度的升高，菇體的生理代謝活動也會隨之增強，營養物質的消耗增加，呼吸強度提高，菇體也會更容易發生腐敗劣變。Debabandya等研究發現，雙孢蘑菇在3.5～15.0 ℃的貯藏條件下，溫度越低越能延長貨架期，并能有效防止褐變的發生[2]。但有時在低溫條件下，易產生凍害作用。雙孢蘑菇在2 ℃下貯藏時會發生冷害，而在4 ℃貯藏未見其冷害現象發生，故貯藏溫度并不是越低越好[3]。且貯藏溫度的穩定性對鮮菇的品質有著同樣重要的作用。Kablan等將雙孢蘑菇貯藏在4 ℃，然后在第2天將貯藏溫度從4 ℃上升到14 ℃，保存2 d，之后降回4 ℃保存1 d，在12 d的貯藏期內如此重復3次，發現溫度的波動能明顯加快雙孢蘑菇品質的下降[4]。低溫也能夠有效降低雙孢蘑菇的呼吸作用，從而減緩菇體的生理活動，延緩衰老。石啟龍等的研究發現，雙孢蘑菇為呼吸躍變型蔬菜，低溫處理能夠延緩呼吸躍變出現的時間，并能顯著降低呼吸峰值[5]。

1.2相對濕度空氣中的濕度與雙孢蘑菇的保鮮有著密切的關系。食用菌在采后，所含水分高達85%～90%，如果保持較高的相對濕度就可以減弱蒸發作用，避免水分過分散失，使機體維持新鮮壯實的外觀，保持較強的抗病力。許英超等研究了雙孢蘑菇分別在相對濕度70%、80%、90%、100%的條件下各種理化指標的變化，結果表明，隨著貯藏環境相對濕度的增加，雙孢蘑菇失重減少，褐變程度與多酚氧化酶（PPO）活性降低。但在相對濕度為100%條件下，雙孢菇在貯后第8天表面發黏，嚴重影響其感官品質和商品價值，這有可能是因為微生物的生長所造成的病理性傷害。綜合考慮各指標，雙孢菇采后貯藏最適相對濕度為93%～100%[6]。VALERIE等同樣認為，高濕環境（96%）有利于減少雙孢蘑菇水分的流失，降低蒸騰作用[7]。Mahajan等發現，雙孢蘑菇在4 ℃貯藏時，將空氣相對濕度由76%提高到96%，能使蒸騰速率降低87%[8]。

1.3pHpH主要是對雙孢蘑菇菇體內的酶活和微生物菌群有影響。多酚氧化酶（PPO）是影響果蔬褐變的一種關鍵性酶，它是一類酶的統稱。一般在文獻中用的較多的名稱是PPO和酪氨酸酶，但并沒有對它們下定義以進行嚴格的區分[9-10]。雙孢蘑菇PPO同時具有單酚酶活性和雙酚酶活性，在25 ℃下最適反應pH有2個，分別為5.3和7.0[11]。雙孢磨菇PPO的最適pH在中性左右，所以在貯藏中往往會采用酸處理來降低環境的pH，避開雙孢磨菇PPO的最適pH，從而起到保鮮的作用。Sedaghat等發現，用1%的檸檬酸或蘋果酸處理雙孢蘑菇后能有效延長食用菌的保鮮時間[12]。金屬離子是許多酶的輔助因子，這些酶必須和金屬離子構成全酶的時候才具有活性。在檸檬酸和植酸的酸性環境中，由于低pH能部分沉淀一些金屬離子，所以也可抑制酶的活性[13]。在酸性環境中也能有效抑制微生物的生長。Simon.A等研究認為，檸檬酸對嗜溫菌和假單胞菌有極顯著的影響，用10 g/L檸檬酸清洗過雙孢蘑菇的表面后，能使嗜溫菌和假單胞菌菌群降低2.5個對數單位，隨著貯藏時間的延長菌群數量的減少率會有所降低，到第17天時，嗜溫菌和假單胞菌分別降低1.3和1.2個對數單位[14]。通過了解雙孢磨菇與褐變相關的酶的最適pH以及這些酶的特性，在貯藏時加以運用，就能夠起到很好的保鮮作用。

1.4氣體成分

1.4.1氧氣（O2）。氧氣會影響機體的生命活動，它是進行有氧呼吸必不可少的成分，隨著氧氣濃度的改變，對機體也會產生顯著性的影響。隨著氧氣濃度的增加，呼吸作用的加強，生命活動加快，也同時加速了雙孢磨菇的成熟和衰老。雙孢蘑菇屬于呼吸躍變型果蔬，在1%、3%、5%、7%、9%、12%、15%的氧氣濃度下，隨著濃度的增加，雙孢蘑菇的呼吸峰值越大，呼吸峰越提前，褐變越明顯[15]。且氧氣對菇蓋的生長有明顯的刺激作用并造成蘑菇開傘[16]。在貯藏環境中，氧氣的濃度主要會影響雙孢蘑菇的呼吸作用和微生物的生長。在低氧環境中能抑制雙孢蘑菇的呼吸作用，減緩食用菌的新陳代謝速度，從而延緩衰老。環境中2%～5%的氧氣濃度一般是蘑菇貯藏的安全濃度，但當氧氣濃度低于這一臨界值時就有可能發生低氧傷害，產生無氧呼吸[4]。張曉聰研究發現，氧氣濃度越低，雙孢蘑菇貯藏期間的內部白度下降越緩慢。但是低氧環境在雙孢蘑菇貯藏后期容易造成無氧傷害，導致表皮黃化[10]。因為當氧氣供應量不足時，會發生無氧呼吸，糖酵解產生的丙酮酸發生脫羧反應后生成乙醛，乙醛再被NADH還原為乙醇，或直接還原為有機酸，這些物質的積累會對細胞產生毒害作用毒，加速腐敗變質。低氧環境中，也會造成厭氧細菌的大量繁殖，加速了食用菌的腐敗變質。GonzalezFandos.E等發現，在無孔聚氯乙烯包裝中，9 ℃條件下，袋內0.15%的氧氣會伴隨著厭氧菌的產生[17]。同樣，高氧環境也能抑制雙孢磨菇的呼吸作用。劉戰麗等發現，60%～100%高氧環境可顯著抑制雙孢蘑菇硬度的下降、菇肉和菇皮的褐變以及細胞膜透性的增加[18]。Barker等推測，高氧能夠抑制呼吸是由于高氧環境能阻礙三羧酸循環中的檸檬酸鹽和α酮戊二酸鹽的生成[19]。

1.4.2二氧化碳（CO2）。和氧氣一樣，二氧化碳也是與機體呼吸有關的氣體成分，不同濃度的二氧化碳同樣會對機體的生命活動產生影響。在低溫下，低濃度的二氧化碳能夠延遲雙孢蘑菇的開傘時間，所以認為二氧化碳對菇體的形態有調節作用。但也有人認為這種現象是菇體對二氧化碳的生物應答反應[20]。為了延緩雙孢磨菇的衰老，延長其貨架期，往往通過高濃度的二氧化碳來抑制雙孢蘑菇的呼吸。但過高的二氧化碳會引起二氧化碳中毒。當二氧化碳濃度超過20%，果蔬就易產生無氧呼吸，無氧呼吸過程中積累的乙醛、乙醇等異味物質還會影響其風味[18]。許英超等研究了分別在5%、10%、15%、20%、25%、30%的二氧化碳濃度下，雙孢蘑菇的各種理化性質變化，其中5%、10%二氧化碳處理的失重率和硬度下降相對較高，10%、15%和20%二氧化碳處理下的雙孢蘑菇的呼吸強度峰值比5%、25%的30%二氧化碳的要低，出峰時間要晚，而30%二氧化碳處理下的雙孢蘑菇表皮褐變嚴重[15]。二氧化碳傷害導致褐變的機理可能是：環境中高濃度二氧化碳向細胞內擴散，使細胞內積累過量的CO2-3，這部分CO2-3與具有維持細胞內膜完整性功能的Ca2+結合形成CaCO3，從而使有效的Ca2+減少，導致內膜系統的紊亂和瓦解，膜透性加大。二氧化碳傷害主要取決于細胞內二氧化碳水平，而細胞內的二氧化碳濃度主要取決于氣體濃度作用時間及植物器官對氣體滲透的阻力，氣體滲透的阻力主要取決于組織結構而與生化途徑無關[21]。

1.5金屬離子金屬離子是一些與褐變有關的酶的關鍵物質，減少或者避免與這些離子接觸，也能有效減少褐變的發生。Mn2+、Zn2+、Mg2+、Cu2+、Fe2+等是催化促進褐變的酶活性的金屬離子[22]。當鐵含量超過2 mg/kg，就會導致雙孢蘑菇褐變發生，時間越長，褐變越明顯，質量下降越嚴重。雙孢蘑菇自身的鐵元素含量為226 mg/kg，鋅元素的含量為24 mg/kg，較其他菇種如香菇、平菇、金針菇等高得多，且雙孢蘑菇組織脆弱，極易破損，這可能也是造成雙孢蘑菇極易褐變的原因之一。所以雙孢蘑菇在采收時要輕拿輕放，在貯藏和運輸過程中禁用鐵、銅器具，可用塑料、紙制、木制、鋁制及竹、草編織容器盛放[1，23]。

1.6微生物對雙孢蘑菇的影響微生物也是影響鮮菇腐敗變質的一種因素，在氧氣、二氧化碳、溫度和pH合適的情況下，都會有利于微生物的生長，所以抑制微生物的生長，也主要以控制以上的條件來達到保鮮的目的。導致雙孢蘑菇采后腐敗的主要微生物是假單胞菌[23]。它是導致雙孢蘑菇發生細菌性褐斑病的主要病原菌，該菌只侵染子實體的表面組織，不危害菌肉，感染深度一般不超過2～3 mm。且褐斑病的發生與假單胞菌的菌群數量也有關系，SolerRivas等發現，當假單胞菌的菌群數量達到7.6×106 cuf/ml時，才能引起褐斑病[24]。被感染后，菌蓋表面出現圓形或橢圓形褐色凹陷斑。褐斑病不僅發生在菇場內，采摘后的子實體在加工、包裝、運輸和銷售過程中的褐變有時也與褐斑病有關，尤其是在低溫高濕的條件下，嚴重影響蘑菇的商品性狀，縮短保鮮食用菌的貨架期[25]。但張曉聰認為，白色雙孢蘑菇采后的褐變與其表面的微生物關系不大，微生物并非是引起蘑菇褐變的直接原因，而是隨著蘑菇的衰老，機體抵抗力下降，引起微生物滋生[10]。

1.7采收期雙孢菇的采收時期也會對其貯藏期產生影響。王趙改在采收雙孢蘑菇W192時，選取菌蓋直徑在2～3、3～4、4～5 cm的3組雙孢蘑菇進行對比，發現蓋直徑在3～4 cm的這組雙孢蘑菇延后3 d左右才出現呼吸高峰，丙二醛含量始終較低，含水量在貯藏前期較高，白度值在貯藏后期保持較好，開傘率在貯藏后期低于其他2組，體現出更好的耐貯藏性[26]。

2影響雙孢蘑菇貯藏期的內部因素

2.1內源性抗氧化系統雙孢蘑菇在貯藏過程中，由于受到環境因素的影響，包括時間、溫度、pH等各種貯藏條件，尤其是在不合適的逆境中存放時，都會導致膜的透性增加，膜脂的過氧化作用、活性氧自由基的積累，如超氧陰離子自由基（O-2 ·）、過氧化氫（H2O2）、羥基自由基（·OH）、單線態氧（1O2）等，但同時也會激發菇體自身的抗氧化活性，從而減少鮮菇受到傷害。內源抗氧化系統包括抗氧化酶系統[超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽還原酶等]和非酶類抗氧化系統[類胡蘿卜素（CAR）、還原型谷胱甘肽（GSH）、黃酮類化合物、鐵氧還蛋白、甘露糖醇、維生素C和E等]，他們的實質是對氧自由基的清除[27]。內源性抗氧化系統是菇體的自我保護系統，它能夠抵抗活性氧簇的毒害作用。通過提高抗氧化酶系統的活性，能有效延長雙孢蘑菇的貯藏期。張芳研究了在（1±05）℃、（4±0.5）℃、（8±0.5）℃條件下貯藏的雙孢蘑菇，發現貯藏溫度越低，活性氧清除酶系統的相關酶（SOD、CAT）活性越高，O-2 ·和H2O2積累越少[28]。這也可以佐證雙孢蘑菇為什么適宜在低溫下貯藏。在抗氧化酶系統中，SOD被認為是關鍵性的抗氧化物酶，因為它使O-2 ·歧化為H2O2，之后由POD和CAT清除掉H2O2[29]。這些抗氧化系統相互協調，能夠及時清除氧自由基，使活性氧自由基始終維持在較低水平，有效防止自由基對細胞產生毒害作用，從而延長了雙孢蘑菇的貯藏期。

2.2褐變褐變其實質是指在菌體內發生的一切產生褐色物質的化學反應。雙孢蘑菇的褐變往往會影響到它的外觀及口感，且其營養成分也會遭到破壞，這些都造成了它的商品價值降低。褐變從其發生機理上可分為酶促褐變和非酶褐變。

2.2.1酶促褐變。酶促褐變是指在有氧條件下，酚類物質在酶的催化作用下，被氧化成醌，這些醌類物質最后聚合成褐色物質，最終導致褐變的發生。這個過程是菇體防止外界傷害的自我保護系統[30]。多酚氧化酶（PPO）被認為是影響褐變的主要的酶類，不同果蔬褐變的發生及其褐變的程度都與PPO的活性大小有著密切的關系，褐變常伴隨PPO活性的增高且褐變程度與PPO活性呈正相關。從吳進菊等的研究可以發現，在常溫和中性pH條件下，雙孢蘑菇PPO活性最高，比金針菇 PPO活性高15倍多，比杏鮑菇和香菇等菇種的PPO的活性更要高得多[31]。但新鮮的雙孢蘑菇并不會發生褐變，這是由于酚類底物及酶的區域化分布有關。當受到逆境的傷害后，往往會打破這種區域化分布，從而導致了褐變的發生。朱繼英等用電鏡觀察雙孢蘑菇細胞的亞結構，發現隨著貯藏期的延長，組織細胞細胞壁及細胞內膜結構迅速降解，維持細胞內和酚類物質呈區域化分布的膜系統被完全打破，這是導致其組織褐變的直接原因[32]。

2.2.2非酶褐變。非酶褐變是指在沒有酶的參與下發生褐變的一種反應。它不僅影響了雙孢蘑菇的顏色變化，而且還會伴隨著一定的化學反應，所以會導致外觀、口感及味道的變化。非酶褐變主要是由羰基與氨基發生反應引起的顏色變化最終生成黑蛋白素。劉吟發現，雙孢蘑菇在貯藏期，其維生素C含量與褐變度呈顯著負相關，認為由維生素C氧化引起的非酶褐變可能是造成雙孢蘑菇褐變的重要因素之一，并同時推測還原糖也參與了非酶褐變[33]。張軍認為，維生素C引起褐變的機制是由于維生素C經過復雜的生化反應后生成醛類物質，醛類物質經過聚合反應生成褐色物質，且醛類物質還可以和菌體內的氨基酸發生美拉德反應[34]。另外，酚類底物除了可以和PPO發生褐變反應外，其自身也會被O2緩慢氧化成有色物質[35]。

3結語

在雙孢蘑菇的貯藏保鮮過程中，這些影響因素都是相輔相成的，要綜合考慮各種因素對其品質的影響，采取相應的措施，有效延長雙孢蘑菇的貯藏期。在選擇合適的溫度、濕度、環境pH等客觀條件的同時，了解這些客觀因素對雙孢蘑菇貯藏期的影響，以及由內部因素導致雙孢蘑菇發生褐變腐敗的機理，將會更有利于對保鮮技術的綜合利用及調控。

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